CN2400881Y - 一种新型干式电压互感器 - Google Patents

Abstract

一种新型干式电压互感器,由电容分压器和电子式功率放大器组成,分压器的高、低压电容均是一组同心圆电容屏,依次用绝缘带包裹并固定在同一刚性管状电极上,最外层是有机绝缘外护套和伞裙。其低压电容两端的引线接入功率放大器后,带动电压表和继电保护装置。具有无油、无瓷、无SF6、体积小、质量轻、污闪电压高、便于维护、运行安全等优点,可用于电网的电压测量和继电保护,可提高电网的可靠性并有利于保护环境。

Description

一种新型干式电压互感器

本实用新型涉及一种新型干式电压互感器，属高压电器领域。

目前，国内、外市场上用于高电压测量和电力***继电保护的电压互感器有两种类型，一种是电磁式电压互感器，另一种是电容式电压互感器。

35kV及以上电压等级的电磁式电压互感器，绝大部分为充油瓷套管式电压互感器，它是将缠在铁芯上的高压线圈和低压线圈装入充满油的瓷套管中构成的。这种电压互感器存在如下几个缺点：①充油设备容易漏油，污染环境，还容易着火、***，造成人员伤亡和设备损坏；②为防止设备受潮，需每年进行绝缘预防性试验和油化验，维护工作量大；③目前我国环境污染严重，瓷套管的泄漏比距虽然已经较大，但还不能避免污闪发生，再进一步增大泄漏比距实属困难。④我国66kV电网多为小电流接地***，电磁式电压互感器很可能激发铁磁谐振，造成大范围内多台电压互感器损坏或***。还有一种电磁式电压互感器，是将缠在铁芯上的高压线圈和低压线圈装入充满SF6气体的瓷套管中构成的，它可能发生气体渗漏，造成人员中毒，污染环境，每年也需要进行检测和查漏工作，而且价格昂贵，是充油式电压互感器价格的3倍。

另一种电容式电压互感器多用于110kV及以上电网中，它实际上是一个分压器，其高压臂是一台高压电容器，是将电容器芯子装入充油的高压瓷套管中构成，其低压臂是由一台中压电容器与电抗器并联而成的谐振回路。这种电容式电压互感器同样存在着充油瓷套管的电磁式电压互感器的一些主要缺点。

近年来，国内发明并推广了一种新型高压穿墙套管(专利号为93240259.3)，它是无油、无瓷、全部用有机绝缘材料制成的电容型套管，用有机绝缘薄膜带依次将若干个由内到外逐渐缩短的同心圆筒状电容屏紧密固定在刚性管状电极上。今年国内还发明了一种新型干式电流互感器(专利申请号为99201400.X)，是将上述高压穿墙套管弯成“U”型，用作电流互感器的一次绕组，并在“U”型底部的接地部位套装多个二次绕组构成干式电流互感器。利用新型高压穿墙套管的电容芯子或干式电流互感器一次绕组的电容芯子作高压电容，再继续包绕若干层电容屏作低压电容，即可构成电容分压式新型干式电压互感器。

本实用新型的目的是提供一种新型干式电压互感器，它可以进行电压测量并为继电保护装置提供电压信号，同时还具有穿墙套管或电流互感器的功能，是无瓷、无油、防火、防爆、防污闪、体积小、质量轻、价格适中的新型干式电压互感器。

该干式电压互感器，包括高压电容1、低压电容2、电子式功率放大器3，其特征在于高压电容1是若干个由内到外逐渐缩短的同心圆筒状电容屏，并通过有机绝缘薄膜带依次紧密地固定在管状刚性电极4上，低压电容2也是由有机绝缘薄膜带依次紧密地固定在高压电容1外面的一组圆筒状电容屏组成，有机绝缘外护套5紧密地固定在整个高压电容1和低压电容2的外面，有机绝缘伞裙6固定在外护套5外，并从高压电容1和低压电容2联接处引出测量端子7，从低压电容2的另一端引出接地端子8。

干式电压互感器的低压电容2，是用有机绝缘薄膜带作绝缘并紧密地固定在高压电容1外面的多个圆筒状电容并联而成，其电容量远大于高压电容1的电容量，从测量端子7和接地端子8之间取出的电压信号可直接输入电子式功率放大器3。

干式电压互感器的管状刚性电极可以是“一”字形或是“U”形。

本实用新型具有以下优点：

1.由于该电压互感器无油、无瓷、无SF6气体，因此，无渗漏，不污染环境，有利于防火、防爆、防污闪。

2.该电压互感器无油、无SF6气体，减少了试验、检修等维护工作量，减轻了工人的劳动强度。

3.该电压互感器无铁芯，不会造成***的铁磁谐振，可以防止由于铁磁谐振造成电网的大面积事故。

4.由于该电压互感器表面电压分布均匀且有机绝缘外护套及伞裙憎水性强，污闪电压远高于现有技术的电压互感器，有利于防止电网发生污闪造成大面积停电。

5.干式电压互感器的分压比不受温度和大气条件变化影响，十分稳定。

6.由高压电容和低压电容组成的分压器的刚性电极内穿入载流体后，若刚性电极形状为“一”字时，该干式电压互感器可以同时用作高压穿墙套管，组成电压互感器和高压穿墙套管的组合电器；当刚性电极形状为“U”字形时，干式电压互感器可以用作高压干式电流互感器的一次绕组，组成干式电压互感器和高压干式电流互感器的组合电器。每个变电站都有电流互感器，每个户内变电站都有穿墙套管，使用了该实用新型可以节省一台高压电器，既减少了变电站的占地面积又降低了造价。

本实用新型的实施例参见下列各图。

图1为原理示意图。

图2为由高压电容和低压电容组成的结构示意图。图中：1-高压电容                2-低压电容3-电子式功率放大器        4-刚性电极5-外护套                  6-伞裙7-测量端子                8-接地极

例如，欲制作一台110kV的干式电压互感器，可按下列步骤进行：

1.先选取一根直径Φ50，长度3500的不锈钢管作刚性电极4，将表面磨光。

2.制作高压电容1：先在刚性电极4上包绕绝缘带层约1mm，然后铺设铝箔电容屏，再包绕绝缘带约1mm，再铺设铝箔屏。每屏长度逐渐缩短40mm，直至第25屏。

3.在第25屏上缠绕导线并通过绝缘管将此导线联接至测量端子7。

4.制作低压电容2：在高压电容1最外层再包绕6屏同样长度的电容屏，将其并联起来，一端与第25屏联接，另一端与接地极8联接。

5.制作外护套5及伞裙6：用热缩管将整体包裹和固定，然后粘伞裙若干个，使泄漏比距达到用户要求。

6.将测量端子7和接地端子8经屏蔽线接入电子式功率放大器3。

Claims (3)

1.一种新型干式电压互感器，包括高压电容(1)、低压电容(2)、电子式功率放大器(3)，其特征在于高压电容(1)是若干个由内到外逐渐缩短的同心圆筒状电容屏，并通过有机绝缘薄膜带依次紧密地固定在管状刚性电极(4)上，低压电容(2)也是由有机绝缘薄膜带依次紧密地固定在高压电容(1)外面的一组圆筒状电容屏组成，有机绝缘外护套(5)紧密地固定在整个高压电容(1)和低压电容(2)的外面，有机绝缘伞裙(6)固定在外护套(5)外，并从高压电容(1)和低压电容(2)联接处引出测量端子(7)，从低压电容的另一端引出接地端子(8)。

2.根据权利要求(1)所述的干式电压互感器，其特征在于低压电容(2)是用有机绝缘薄膜带作绝缘并紧密地固定在高压电容(1)外面的多个圆筒状电容并联而成，其电容量远大于高压电容(1)的电容量，从测量端子(7)和接地端子(8)之间取出的电压信号可直接输入功率放大器(3)。

3.根据权利要求(1)和权利要求(2)所述的干式电压互感器，其特征在于管状刚性电极(4)可以是“一”字形或是“U”形。